昆工 材料成型設(shè)備

1、 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word第2章 壓鑄設(shè)備(shbi)2.1 壓鑄機(jī)的工作原理(yunl)與分類2.1.1 壓鑄成型(chngxng)特點(diǎn)熔融合金在高壓、高速(o s)條件下充型，并在高壓下冷卻凝固成型的一種精密鑄造方法。壓鑄特點(diǎn)(tdin)：壓鑄件尺寸精度和外表質(zhì)量高；壓鑄件表層組織致密，硬度和強(qiáng)度較高，表層較耐磨。可采用鑲鑄法簡(jiǎn)化裝配和制造工藝；生產(chǎn)率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；由于壓鑄速度極快，型腔氣體難于完全排除，厚壁難以補(bǔ)縮，使壓鑄件易出現(xiàn)氣孔和縮松；壓鑄模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料及加工的要求高。2.1.2 壓鑄機(jī)的分

2、類、型號(hào)1分類按熔煉爐設(shè)置、壓射裝置、鎖模裝置布局等。熱壓室壓鑄機(jī)臥式冷壓室壓鑄機(jī)立式冷壓室壓鑄機(jī)全立式冷壓室壓鑄機(jī)2型號(hào)J1113BJ表示金屬性鑄造設(shè)備；第一位數(shù)字表示所屬列，共有兩列，“1”為冷壓室，“2”為熱壓室；第二位數(shù)字表示所屬“組，共有9組，“1”表示臥式，“5”表示立式；第二位數(shù)字后數(shù)字表示鎖模力的1/100kN;型號(hào)后的字母表示第幾次改型設(shè)計(jì)。2.1.3 壓鑄機(jī)的工作原理2.1.3.1 熱壓室壓鑄機(jī)熱壓室壓鑄機(jī)工作原理圖1-動(dòng)模；2-定模；3-噴嘴；4-壓射沖頭；5-壓室；6-坩堝a-壓室通道；b-鵝頸嘴；c-鵝頸通道壓射局部(jb)與金屬(jnsh)熔化局部(jb)連為一體，

3、并浸在金屬(jnsh)液中。鵝頸嘴b的高度應(yīng)比坩堝(gngu)內(nèi)金屬液最高液面略高，使金屬液不致自行流入模腔。模具閉合。壓射時(shí)，沖頭向下封住通道a時(shí)，壓室、鵝頸通道、模腔構(gòu)成密閉系統(tǒng)。沖頭以一定的推力和速度將金屬液壓入模腔，充滿型腔并保壓適當(dāng)時(shí)間后，沖頭提升復(fù)位。2.1.3.2 立式冷壓室壓鑄機(jī)鎖模局部呈水平設(shè)置，負(fù)責(zé)模具的開、合及壓鑄件的頂出。壓射局部呈垂直設(shè)置，壓室與金屬熔爐分開。壓鑄時(shí)，模具閉合，舀取一定金屬液倒入壓室，反料沖頭應(yīng)上升堵住澆道b，以防金屬液自行流入模腔。當(dāng)壓射沖頭下降接觸金屬液時(shí)，返料沖頭隨壓射沖頭下移，使壓射室與模具澆道相通，金屬液迅速充滿模腔a 。冷卻后，壓射沖頭上升

4、復(fù)位，反料沖頭往上移動(dòng)，切斷余料e并將其頂出壓室，接著開模頂出壓鑄件。 立式冷壓室壓鑄機(jī)工作原理圖a)合模；b)壓射；c)開模、取件1-動(dòng)模；2-定模；3-壓射沖頭；4-壓室；5-反料沖頭a-模腔；b-澆道；c-金屬液；d-壓鑄件；e-余料2.1.3.3 臥式冷壓室壓鑄機(jī)壓室與熔爐分開設(shè)置，壓室水平布置，并可從鎖模中心向下偏移一定距離。壓鑄時(shí)，金屬液c注入壓室沖頭向前壓射金屬液經(jīng)內(nèi)澆道a壓射入模腔b保壓冷卻開模，同時(shí)，沖頭繼續(xù)前推，將余料e推出壓室，讓余料隨動(dòng)模1移動(dòng)，壓射沖頭復(fù)位。動(dòng)模開模結(jié)束、頂出壓鑄件d，再合模。 臥式冷壓室壓鑄機(jī)工作(gngzu)原理圖a)合模；b)壓射；c)開模、取件

5、1-動(dòng)模；2-定模；3-壓室；4-壓射沖頭；a-內(nèi)澆道；b-模腔；c-金屬(jnsh)液；d-壓鑄件；e-余料2.1.3.4 全立式(l sh)冷壓室壓鑄機(jī)1壓射沖頭上(tu shn)壓式壓鑄機(jī)金屬(jnsh)液2倒入壓室3，模具閉合，壓射沖頭1上壓，金屬液經(jīng)澆注系統(tǒng)進(jìn)入模腔6，冷卻后開模，沖頭繼續(xù)上升，推動(dòng)余料7隨鑄件移動(dòng)，通過模具頂出機(jī)構(gòu)頂出壓鑄件及澆注系統(tǒng)，同時(shí)，沖頭復(fù)位。全立式冷壓室(上壓式)壓鑄機(jī)工作原理圖a)澆注金屬液；b)合模、壓射；c)開模、頂出鑄件1-壓射沖頭；2-金屬液；3-壓室；4-定模；5-動(dòng)模；6-模腔；7-余料2壓射沖頭下壓式壓鑄機(jī)模具閉合后，金屬液3澆入壓室2，反

6、料沖頭在彈簧5作用下上升封住橫澆道6，壓射沖頭1下壓時(shí)，迫使反料沖頭后退，金屬液經(jīng)澆道進(jìn)入模腔，冷卻后開模，沖頭復(fù)位。頂出機(jī)構(gòu)頂出鑄件及澆注系統(tǒng)凝料。推出機(jī)構(gòu)復(fù)位后，反料沖頭在彈簧作用下復(fù)位。全立式冷壓室(下壓式)壓鑄機(jī)工作過程a)合模、澆注(jio zh)金屬液；b)壓射成型(chngxng)；c)開模、頂出鑄件(zhjin)1-壓射沖頭；2-壓室；3-金屬(jnsh)液；4-反料沖頭；5-彈簧(tnhung)；6-橫澆道2.2 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)2.2.1 壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)根本結(jié)構(gòu)：合模機(jī)構(gòu)、壓射機(jī)構(gòu)、機(jī)座、動(dòng)力局部、液壓與電氣控制系統(tǒng)、其它輔助裝置。合金熔爐、保溫爐。2.2.1.1熱

7、壓室壓鑄機(jī)熔煉、保溫與壓射裝置構(gòu)成機(jī)床的鑄料系統(tǒng)。壓射裝置浸沒于金屬液中，結(jié)構(gòu)緊湊。鎖模裝置類似于塑料注射機(jī)。配有數(shù)字式溫控和可編程控制系統(tǒng)，可選配自動(dòng)取件機(jī)械手、抽芯裝置等附件。多為中小型機(jī)，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)率高，金屬消耗量少。但壓射構(gòu)件易被浸蝕，也影響合金純度。多用于鉛、錫、鋅等鑄件。PLC控制熱壓室壓鑄機(jī)1-電氣控制柜；2-合模局部；3-取件機(jī)械手；4-壓射裝置；5-增壓蓄能器；6-合金熔爐；7-集中冷卻裝置；8-操作面板；9-床身；10-手動(dòng)潤(rùn)滑泵2.2.1.2臥式冷壓室壓鑄機(jī)壓射裝置和鎖模裝置呈水平分布，壓射裝置由壓室和壓射沖頭組成，并可根據(jù)模具澆注系統(tǒng)需要向下偏移一定距離。鎖模裝

8、置與臥式塑料注射機(jī)相似。壓室工作條件比熱壓室好，可采用大噸位臥式壓射缸，適于中大型壓鑄機(jī)?？捎糜阡X合金、鎂合金、銅合金及黑色金屬。J1116型臥式冷壓室壓鑄機(jī)1-電氣控制柜；2-液壓系統(tǒng)(xtng)；3-鎖模裝置(zhungzh)；4-操作(cozu)面板；5-壓射裝置(zhungzh)；6-取料機(jī)械手；7-快速(kui s)壓射蓄能器；8-增壓蓄能器；9-床身；10-自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)2.2.1.3立式冷壓室壓鑄機(jī)壓射裝置呈垂直分布，由壓室、壓射沖頭、反料沖頭組成，進(jìn)料口在機(jī)床模板中心處。鎖模裝置水平分布，結(jié)構(gòu)與臥式冷壓室壓鑄機(jī)相同。占地面積小。雜質(zhì)上浮、壓射時(shí)不易進(jìn)入模腔，有利于提高鑄件質(zhì)量。模

9、具模腔可沿中心對(duì)稱布置，使模具壓力中心與壓鑄機(jī)鎖模中心重合，便于壓鑄具有中心澆口的鑄件。多了一組余料切除裝置，生產(chǎn)率較前二者低，金屬液壓力損失大。可用于鋅、鋁、鎂、銅合金壓鑄件。2.2.1.4全立式冷壓室壓鑄機(jī)壓射裝置和鎖模裝置均呈垂直分布，總體結(jié)構(gòu)類似于四柱液壓機(jī)。按壓射沖頭運(yùn)動(dòng)方向的不同可分為上壓式和下壓式。特點(diǎn)：模具水平放置，穩(wěn)固可靠，安放嵌件方便，廣泛用于壓鑄電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子類零件；金屬液進(jìn)入模腔轉(zhuǎn)折少，流程短，減少了壓力和熱量損失；占地面積小。但高度大，鑄件頂出后常需人工取出，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2.2.2 壓鑄機(jī)的主要機(jī)構(gòu)例如2.2.2.1 壓射裝置到達(dá)工藝要求的壓射比壓和壓射速度，且壓射速

10、度、壓射力、壓力建立時(shí)間等方便可調(diào)。1增壓缸有背壓的壓射裝置壓射增壓機(jī)構(gòu)1-壓室；2-壓射沖頭；3-冷卻水通道；4-壓射桿；5-活塞桿；6-壓射缸；7-壓力表；8-分油器；9-節(jié)流閥桿；10-彈簧；11-背壓腔；12-增壓活塞；13-單向閥閥芯；14-油孔；15-調(diào)節(jié)螺桿；16-壓射支架；17-升降器由帶緩沖器的普通液壓缸和增壓器組成，聯(lián)合實(shí)現(xiàn)分級(jí)壓射，具有兩種速度和一次增壓壓射的機(jī)構(gòu)。第一級(jí)壓射：壓力油經(jīng)油孔14進(jìn)入，由于背壓腔11有背壓，增壓活塞12不能前移，壓力油經(jīng)單向閥進(jìn)入壓射缸后腔，聚集在緩沖桿周圍的分油器8中，由于節(jié)流閥桿9的作用，只有很小流量的壓力油從分油器的中心孔進(jìn)入，作用在壓

11、射活塞的緩沖桿端部截面上，作用力也很小，因而壓射活塞慢速前進(jìn)，進(jìn)行慢速壓射，壓射沖頭2緩慢地封閉壓室1注液口，以免金屬液溢出，同時(shí)，有利于壓室空氣排出、減少氣體卷入。第二級(jí)壓射：當(dāng)壓射沖頭越過注液口，大流量壓力油進(jìn)入壓射缸，推動(dòng)壓射活塞快速(kui s)前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)快速壓射充模。第三級(jí)壓射：金屬(jnsh)液充滿模腔，壓射活塞停止前進(jìn)的瞬間，增壓活塞及單向閥閥芯13前后壓力不平衡，增壓(zn y)活塞因壓差作用而前移，單向閥閥芯在彈簧10作用下自行關(guān)閉(gunb)，實(shí)現(xiàn)壓射增壓。2增壓(zn y)缸無背壓的壓射裝置分罐式壓射增壓結(jié)構(gòu)1-壓室；2-壓射沖頭；3-隨動(dòng)桿；4-壓射缸；5-快速壓射行程

12、感應(yīng)開關(guān)；6-增壓缸；7-增壓蓄能器入油口；8-增壓缸控制閥；9-增壓速度調(diào)節(jié)螺栓；10-增壓起始時(shí)間調(diào)節(jié)入油口；11-壓射力調(diào)節(jié)閥；12-增壓缸起動(dòng)閥；13-慢速壓射與快速壓射蓄能器入油口；14-壓射沖頭回程入油口采用分罐式壓射增壓器結(jié)構(gòu)。用兩個(gè)蓄能器分別對(duì)壓射缸和增壓缸進(jìn)行快速增壓。增壓壓力通過調(diào)整蓄能器壓力來改變，壓射速度、壓射力和壓射力建立時(shí)間都能分別單獨(dú)調(diào)節(jié)。工作：合模結(jié)束信號(hào)發(fā)訊后，壓射開始，壓力油由油口13進(jìn)入壓射缸4進(jìn)行慢速壓射，當(dāng)隨動(dòng)桿3離開行程感應(yīng)開關(guān)5時(shí)，切換為快速壓射，此時(shí)，快速壓射蓄能器的壓力油通過油口13進(jìn)入壓射缸進(jìn)行快速壓射，快速壓射工作油同時(shí)進(jìn)入增壓缸起動(dòng)閥12

13、。當(dāng)模腔內(nèi)金屬液充滿，快速壓射因突然停止引起的壓力沖擊使閥12換向，受閥12控制的增壓缸控制閥8翻開，增壓蓄能器的壓力油進(jìn)入增壓缸，推動(dòng)增壓活塞產(chǎn)生壓射增壓。優(yōu)點(diǎn)：壓射速度高，反響與升壓時(shí)間短；反響與升壓時(shí)間可單獨(dú)調(diào)節(jié)；壓力穩(wěn)定不受壓射速度影響；增壓壓力可通過增壓蓄能器上的減壓閥直接進(jìn)行調(diào)整；由于壓射與增壓蓄能器分開，互不干擾。2.2.2.2合模裝置主要完成模具的開、合及鑄件頂出等。要求它動(dòng)作既平穩(wěn)又迅速，鎖緊可靠，便于壓鑄模的裝卸和模具的清理，壓鑄件的取出方便可靠。全液壓鎖模機(jī)構(gòu)、液壓-機(jī)械聯(lián)合鎖模機(jī)構(gòu)。全液壓式合模機(jī)構(gòu)(jgu)1-差動(dòng)活塞(husi)；2-充液箱；3-填充(tinchng

14、)閥；4-合模缸座；5-動(dòng)模板(mbn)；6-凸塊；7-增壓器全液壓合模機(jī)構(gòu)(jgu)。整個(gè)機(jī)構(gòu)由合模缸組、活塞組、動(dòng)模板5、充液箱2、填充閥3和增壓器7等組成。V3為開模腔、V1為內(nèi)合模腔、V2為外合模腔，活塞組中的差動(dòng)活塞1和外活塞及動(dòng)模板相連接。合模時(shí)，V1通入液壓油，雖V3也通入液壓油，但差動(dòng)活塞兩邊受力不同而右移，帶著動(dòng)?？焖儆乙啤ｋS著動(dòng)模板5移動(dòng)，V2腔容積不斷增大、形成較大的真空度，自動(dòng)翻開填充閥3此時(shí)閥a孔通液壓油，使大量油液從充液箱向V2合模缸充液、進(jìn)行快速合模。當(dāng)模具將閉緊時(shí)，由于動(dòng)模板5拖動(dòng)著拉桿凸塊6翻開凸輪閥，壓力油進(jìn)入V2腔，V2腔內(nèi)壓力升高，填充閥的閥門關(guān)閉，轉(zhuǎn)為

15、慢速合模，直至模具閉合。此時(shí)，V2腔內(nèi)壓力升高到與管路中壓力一致10MPa，但尚未到達(dá)壓射時(shí)所需的最大合模力，因?yàn)樵鰤浩魑雌鹱饔?。增壓器通道e與V2腔相通，壓射時(shí)，壓力油從孔c進(jìn)入增壓器，克服彈簧4的彈力，頂開單向閥芯3，進(jìn)入增壓器液壓缸左腔，推動(dòng)活塞右移，使V2腔內(nèi)壓力增高，實(shí)現(xiàn)增壓，使V2腔壓力達(dá)23MPa，鎖模力達(dá)1250kN。開模時(shí)，V1腔和增壓器從孔c回油，壓力撤消，合模機(jī)構(gòu)的差動(dòng)活塞在V3腔常壓壓力油作用下，帶著動(dòng)?；匚婚_模。此時(shí)，V2腔內(nèi)的油液必須迅速排回充液箱，為此，壓力油從填充閥上端b孔通入，讓先導(dǎo)推桿6推開填充閥內(nèi)的先導(dǎo)閥門，從而，翻開閥門3，使V2腔中油液先慢后快地排回充

16、液箱，以實(shí)現(xiàn)開模過程的動(dòng)作先慢后快。全液壓合模機(jī)構(gòu)一般用于小型或中型壓鑄機(jī)；大中型壓鑄機(jī)合模機(jī)構(gòu)，一般采用液壓-機(jī)械合模機(jī)構(gòu)。填充(tinchng)閥1、3-彈簧(tnhung)；2-閥門(f mn)；4-先導(dǎo)(xindo)閥門；5-閥座；6-先導(dǎo)(xindo)推桿；7-缸座；8-活塞缸；9-活塞增壓器1-活塞；2-單向閥體；3-閥芯；4-彈簧；5-活塞桿；6-活塞；7-增壓缸2.2.2.3液壓系統(tǒng)2.2.2.4 電氣控制系統(tǒng)2.2.2.5 輔助裝置1氣壓注料裝置2取料機(jī)械手2.3 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用2.3.1 壓鑄機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)壓射、合模、設(shè)備技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。2.3.1.1 合模力合模

17、裝置對(duì)模具所能施加的最大夾緊力，kN2.3.1.2 壓射力壓射沖頭作用于金屬液的最大力，kN2.3.1.3 壓射比壓壓射沖頭作用于單位面積金屬液外表上的壓力，MPa是確保制品致密性和金屬液充填能力的重要參數(shù)。P為壓射比壓(Pa)；F為壓射力(N)；d為壓室直徑(zhjng)(m)；A為壓射沖頭截面積(m2)2.3.1.4 壓室容量(rngling)壓室每次澆注能夠(nnggu)容納金屬液的最大質(zhì)量，kg2.3.1.5 工作循環(huán)(xnhun)次數(shù)壓鑄機(jī)每小時(shí)最高循環(huán)周期(zhuq)數(shù)。一般以設(shè)備的空循環(huán)時(shí)間來表示。2.3.1.6 合模局部根本尺寸包括模板尺寸、拉桿有效間距、模板間距、模具最大和最

18、小厚度等。決定了設(shè)備所用模具尺寸大小及它們間的安裝關(guān)系。此外，還有開模力、開模行程、頂出力和行程、澆注重心偏距、設(shè)備動(dòng)力、外形尺寸等。2.3.2 壓鑄機(jī)的選用2.3.2.1 鎖模力校核鎖模力大于模具的脹模力。K為平安系數(shù)11.3，小型薄壁鑄件取小值，大型鑄件取大值。鎖模力校核計(jì)算示意圖2.3.2.2 壓室容量校核每次壓鑄的金屬液總量不得超過壓室可容納的金屬液總量。2.3.2.3 開模行程校核全液壓合模機(jī)構(gòu)，設(shè)備開模行程為合模行程減去模具厚度；曲肘式合模機(jī)構(gòu)，模具厚度對(duì)開模行程無影響。2.3.2.4 模具安裝尺寸的校核澆口套與壓室(冷室)、澆口套與噴嘴(熱室)連接處配合要正確。模具外形尺寸應(yīng)小于壓鑄機(jī)模板尺寸，且通常，長(zhǎng)(或?qū)?方向應(yīng)小于壓鑄機(jī)拉桿有效間距；曲肘合模機(jī)構(gòu)，模具閉合高度應(yīng)在設(shè)備的最大和最小閉合高度間；全液壓合模機(jī)構(gòu)，模具閉合高度應(yīng)大于設(shè)備動(dòng)、定模板的最小間距。模具座板上孔位應(yīng)與壓鑄機(jī)模板上的安裝螺孔對(duì)應(yīng)。模具頂出機(jī)構(gòu)與壓鑄機(jī)頂出桿的連接結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。思考題：1金屬壓鑄成形有何特點(diǎn)？對(duì)壓鑄合金和壓鑄制品有何要求？2壓鑄機(jī)的類型(lixng)有哪些？各有何特點(diǎn)？3壓鑄機(jī)如何實(shí)現(xiàn)金屬液的高速、高壓(goy